KR19990075447A - 전류 관통형 전자식 모터보호 계전기의 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전류 관통형 모터보호 계전기의 전류 변환기를 각형 코어를 갖는 전류변환기에서 링형 코어를 갖는 전류변환기로 변경하는 한편, 전류변환기의 구조를 일체로하여 구조를 단순화하고 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 상부프레임(1) 및 이에 결합되는 하부프레임(2)과, 상기 상부프레임(1)에 결합되는 두개의 전류변환기(3)를 구비한 모터보호 계전기에 있어서; 상기 전류변환기(3)가 좌·우측 링형 코어(4)와, 상기 각 링형 코어(4)의 둘레에 반경방향으로 권선되는 코일(5)로 구성됨과 더불어 상기 코일(5)이 권선된 각 링형 코어(4)는 이를 감싸는 CT케이스(6)에 의해 일체형으로 형성되며, 상기 CT케이스(6)의 외주면 상에는 상기 상부프레임 어셈블리(9) 및 하부프레임(2)의 조립시 상부프레임(1) 및 하부프레임(2) 사이에 끼어 전류변환기(3)가 고정되도록 하는 요입홈(7)이 형성됨을 특징으로 하는 전류 관통형 모터보호 계전기가 제공된다.

Description

전류 관통형 전자식 모터보호 계전기의 조립구조

본 발명은 관통형 전자식 모터보호 계전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터보호 계전기의 전류변환기 구조 및 상기 전류변환기의 조립구조 개선에 관한 것이다.

일반적으로, 전자식 모터보호 계전기(Electronic Motor Protection Relay)는 교류 전동기의 시동 및 운전중 발생되는 과전류, 결상, 상불평형 및 역상을 설정된 동작시간에 의해 정확하게 검출하여 교류전동기를 더욱 확실하게 보호하는 기능을 하게 되는 기기이다.

한편, 상기 전자식 모터보호 계전기는 조작회로부·출력회로부·제어회로부로 분리되어 있어 조작회로부의 입력단에 전원을 공급하면, 각 상(R,S,T)에서 전류변환기를 통하여 변환된 전류가 제어회로부에 유입되어 증폭된 값이 비교되므로써, 교류전동기의 시동 및 운전중 이상 발생시 출력회로부의 릴레이를 구동하여 폐로접점(b접점)을 개로시키게 된다.

이로써, 폐로접점(b접점)을 통하여 공급되는 교류 전자접촉기의 조작 코일부로의 전원 공급이 중단되어 교류 전동기에 공급되는 전력이 차단되며, 이에 따라 교류전동기의 소손이 방지된다.

최근, 현대 산업의 발전과 함께 전기기기의 사용량이 기하 급수적으로 늘어남에 따라, 이에 병행하여 고신뢰성이 요구되는 전자식 모터보호 계전기의 필요성이 증대하고 있는 실정이다.

도 1 내지 도 7은 종래의 모터보호 계전기를 나타낸 것으로서, 종래의 모터보호 계전기는 전류변환기(3a)의 코어(4a)가 "ㄴ" 혹은 "ㄷ" 형으로 이루어지므로, 조립시 코일(5)이 감긴 보빈(13)에 코어(4a)를 필요한 매수만큼 좌·우로 엇갈리게 조립하여 정렬한 후, 전류변환기 케이스(6)(Current transformer)(이하, "CT케이스(6)" 라고 한다.)에 삽입하고 본딩처리를 하여 전류변환기(3a)를 먼저 조립한다.

그 후, 상부프레임(1)의 하부쪽을 통해 분리된 두개의 전류변환기(3a)를 각각 삽입하여 상부프레임 어셈블리(9a)의 조립을 완료한 다음 상부프레임 어셈블리(9a)를 도 3에 나타낸 바와 같이 하부프레임(2)과 결합시켜 조립을 완료하게 된다.

이와 같이 구성된 모터보호계전기는 도 6의 A1, A2단자를 통해 제어전원을 조작회로부에 공급하고, 각 상(R,T)에서 전류변환기(3a)를 통하여 변환된 전류가 제어회로부에 유입되어 증폭된 값을 비교함으로써, 교류전동기의 시동 및 운전중 이상 발생시 출력회로부의 릴레이를 구동하여 폐로접점(B접점, 도 6의 95,96)을 개로 시키므로써 상기 폐로접점을 통하여 공급되는 교류 전자접촉기의 조작코일(5)부로의 전원공급이 중단되며, 이에 따라 교류전동기에 공급되는 전력 공급을 차단하므로서 교류 전동기의 소손을 방지하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 모터보호 계전기는 코일(5)이 감긴 보빈(13)에 "ㄴ" 자형 또는 "ㄷ"형 코어(4a)를 사용하여 1매씩 엇갈리게 적층하여 정렬한 후 보빈(13)에 삽입하여 CT케이스(6)에 끼우는데 있어서 그 조립구조가 복잡하므로 인해 조립상의 어려움이 수반된다.

또한, 전류변환기(3a)의 출력 특성에 있어 전류변환기(3a)의 검출 전류가 저전류(1A 미만)일 경우에는 출력치(100mV)가 미세하여 제품의 신뢰성이 불안정하고, 코어(4a)간 접촉부의 공극으로 인해 출력치도 일정치 않아 평균 출력 오차율(10%±2)이 크므로 제품의 특성에 문제가 된다.

그리고, 전류변환기 어셈블리(10a)와 상부프레임(1a)과의 조립시, 전류변환기(3a)가 2개이므로 인해 조립공수가 늘어나게 되며, 특히 각 전류변환기(3a)의 통공부(14)에 상부프레임(1a)의 돌출부(15)를 끼워 넣어야 하므로 인해 조립상에 불편함이 수반된다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각형 코어를 갖는 전류변환기를 링형 코어를 갖는 전류변환기로 변경하는 한편, 전류변환기의 구조를 일체로하여 구조를 단순화하고 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 전류 관통형 전자식 모터보호 계전기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 전류 관통형 전자식 모터보호 계전기를 나타낸 사시도

도 2는 도 1을 상부프레임 어셈블리와 하부프레임으로 분해하여 나타낸 사시도

도 3은 도 2의 상부프레임 어셈블리를 전류변환기 어셈블리와 회로기판과 상부프레임으로 분해하여 나타낸 사시도

도 4는 도 3의 전류변환기를 나타낸 사시도

도 5는 도 4의 전류변환기를 나타낸 단면도

도 6은 도 2의 상부프레임 어셈블리를 나타낸 평면도

도 7은 도 3의 상부프레임을 A 방향에서 본 정면도

도 8은 본 발명의 전류 관통형 전자식 모터보호 계전기를 나타낸 사시도

도 9는 도 8을 상부프레임 어셈블리와 하부프레임으로 분해하여 나타낸 사시도

도 10은 도 8의 상부프레임 어셈블리를 전류변환기 어셈블리와 회로기판과 상부프레임으로 분해하여 나타낸 사시도

도 11은 도 10의 전류변환기를 나타낸 사시도

도 12는 도 11의 전류변환기를 나타낸 단면도

도 13은 도 9의 상부프레임 어셈블리를 나타낸 평면도

도 14는 도 10의 상부프레임을 B 방향에서 본 정면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:상부프레임 2:하부프레임

3:전류변환기 4:링형 코어

5:코일 6:CT케이스

7:요입홈 8:회로기판

9:상부프레임 어셈블리 10:전류변환기 어셈블리

11:후크 12:고정공

13:보빈 14:통공부

15:돌출부 16:톱커버

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상부프레임 및 이에 결합되는 하부프레임과, 상기 상부프레임에 결합되는 두개의 전류변환기를 구비한 모터보호 계전기에 있어서; 상기 전류변환기가 좌·우측 링형 코어와, 상기 링형 코어의 둘레에 반경방향으로 권선되는 코일로 구성됨과 더불어 상기 코일이 권선된 각 링형 코어는 이를 감싸는 CT케이스에 의해 일체형으로 형성되며, 상기 CT케이스의 외주면 상에는 상기 상부프레임 및 하부프레임의 조립시 상부프레임의 하단부 및 하부프레임의 상단부 사이에 끼어 상기 전류변환기가 고정되도록 하는 요입홈이 형성됨을 특징으로 하는 전류 관통형 모터보호 계전기가 제공된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 도 8 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명의 전류 관통형 전자식 모터보호 계전기를 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8을 상부프레임 어셈블리와 하부프레임으로 분해하여 나타낸 사시도이며, 도 10은 도 8의 상부프레임 어셈블리를 전류변환기 어셈블리와 회로기판과 상부프레임으로 분해하여 나타낸 사시도이다.

또한, 도 11은 도 10의 전류변환기를 나타낸 사시도이고, 도 12는 도 11의 전류변환기를 나타낸 단면도이며, 도 13은 도 9의 상부프레임 어셈블리를 나타낸 평면도이고, 도 14는 도 10의 상부프레임을 B방향에서 본 정면도이다.

본 발명은 상부프레임(1)과, 이에 결합되는 하부프레임(2)과, 상기 상부프레임(1)에 결합되는 두개의 전류변환기(3)를 구비한 전류 관통형 모터보호 계전기에 있어서, 상기 전류변환기(3)는 좌·우측 링형 코어(4)와, 상기 각 링형 코어(4)의 둘레에 반경방향으로 권선되는 코일(5)로 구성됨과 더불어 상기 코일(5)이 권선된 좌·우측 링형 코어(4)는 이를 감싸는 CT케이스(6)에 의해 일체형을 이루게 된다.

한편, 상기 CT케이스(6)의 외주면 상에는 요입홈(7)이 형성되어, 상기 상부프레임(1) 및 하부프레임(2)의 조립시 상부프레임(1) 및 하부프레임(2) 사이에 상기 요입홈(7)이 끼어 전류변환기(3)가 고정된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전류 구동형 모터보호 계전기의 동작은 전술한 종래의 전류 구동형 모터보호 계전기와 동일하므로 동작 설명은 생략하고 조립과정을 설명하고자 한다.

먼저, 도 12에 나타낸 바와 같이 코어(4)를 링형으로하여 코어 둘레에 코일(5)을 감은 후, 코일(5)이 권선된 코어(4) 두 셋트를 CT케이스(6)에 삽입하고 에폭시를 주입하여 전류변환기(3)를 일체화한다.

그 후, 도 10에 나타낸 바와 같이 전류변환기 어셈블리(10)에 회로기판(8)을 결합시킨 후, 상기 상부프레임(1)의 홈이진 일측면 하단에 회로기판(8)이 조립된 전류변환기 어셈블리(10)를 갖다 댄 상태에서 상부프레임(1)의 후크(11)가 하부프레임(2)이 고정공(12)에 걸리도록 하부프레임(2)을 조립한다.

이 때, 상기 CT케이스(6)의 외주면 상에 형성된 요입홈(7)은 상기 상부프레임(1) 하단부 및 하부프레임(2) 상단부 사이에 끼이게 된다.

그 후, 상부프레임 어셈블리(9) 상면에는 도 9에 나타낸 바와 같이 톱커버(16)를 씌워 도 8에 나타낸 바와 같은 전류 관통형 모터보호 계전기의 조립을 완료하게 된다.

이 때, 상부프레임(1)은 도 7 과 도 14의 비교를 통해 알수 있듯이 종래에 비해 간단한 구조를 가지게 된다.

따라서, 종래의 전류 관통형 모터보호 계전기는 보빈(13)이 각형인 코어의 하단부에 설치되고, 코어간 접촉부에 공극이 발생하므로 인해 코어 주위에 생성되는 자기장의 분포가 불균일하게 형성되므로써 출력치도 일정치 않았으나, 본 발명의 전류 관통형 모터보호 계전기는 코어가 하나의 단품으로 되며 코어 둘레에 고르게 코일(5)이 권선되므로 인해 주위에 생기는 자기장의 분포가 균일하게 된다.

이에 따라, 본 발명의 전류 관통형 모터보호 계전기는 전류변환기(3)의 코어가 각형인 종래와는 달리 링형으로 되어 전류변환기(3)의 출력특성이 향상되며, 전류변환기(3)가 분리되지 않고 일체화되므로 인해 조립을 위한 상부프레임(1)의 형상이 단순화된다.

이상에서와 같이, 본 발명의 전류 관통형 모터보호 계전기는 각형 전류변환기(3)를 링형 구조로 개선하므로써, 전류변환기(3)의 출력 특성 및 오차율을 최소화하여 제어특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 각각 별도로 설치되던 전류변환기(3)를 일체화하여 보빈(13)을 생략하는 등 전류변환기(3)의 구조를 단순화하고 상부프레임(1)의 형상을 개선하므로써 제품의 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 상부프레임 및 이에 결합되는 하부프레임과, 상기 상부프레임에 결합되는 두개의 전류변환기(CT)를 구비한 전류 관통형 모터보호 계전기에 있어서;

   상기 전류변환기가 좌·우측 링형 코어와, 상기 각 링형 코어의 둘레에 반경방향으로 권선되는 코일로 구성됨과 더불어 상기 코일이 권선된 각 링형 코어는 이를 감싸는 CT케이스에 의해 일체로 형성되며,

   상기 CT케이스의 외주면 상에는 상기 상부프레임 및 하부프레임의 조립시 상부프레임의 하단과 하부프레임의 상단 사이에 끼어 전류변환기가 고정되도록 하는 요입홈이 형성됨을 특징으로 하는 전류 관통형 모터보호 계전기.